高压变频技术在热电厂锅炉风机上的应用及效果分析.doc

高压变频技术在热电厂锅炉风机上的应用及效果分析 吴兴伟/ 沈阳工程学院 摘要：分析了变频调速的节能原理，介绍了HARSVERT-A系列6kV高压变频器的工作原理、特性和应用情况，说明了这种高压变频器在3台风机上的应用效果，总结了高压变频器用于风机变速调节的优点。 关键词：高压变频器；通风机；变速调节 中图分类号：TM344.6 文献标识码：B 文章编号：1006-8155（2008）03-0065-04 Application of High Voltage Frequency Conversion Technology on Boiler Fans for Heat Power Plant and Its Effect Analysis Abstract: This paper analyzes the energy-saving principle of frequency conversion and velocity modulation and introduces the operation principle, characteristics and application of 6KV HARSVERT-A series high voltage inverter. The effects of this high voltage inverter on three fans are stated and the advantages that this high voltage inverter applied on velocity adjusting are summarized. Key words: high voltage inverter; fan; velocity adjusting 0 引言 中国石油锦西炼油化工总厂热电公司（简称热电公司）共有6台锅炉，每台锅炉配套风机的额定风量和风压都是按锅炉最大负荷确定的。在实际运行中，锅炉1年中能在最大额定负荷状态下运行的时间很少，大部分时间运行在2/3负荷段上。这样，风机运行时的实际风量和风压大都不是选型时的设计值，而是随着锅炉负荷的变化而发生改变的动态值。为了满足锅炉对风量变化的要求，传统工艺一直采用调整风机挡板开度的办法，这种办法能够调整风量达到满足锅炉需要的目的，但却造成了生产中能源的浪费和生产成本的上升。 为了降低能耗和生产成本，热电公司在应用低压变频技术经验的基础上，于2006年5月选用了HARSVERT-A系列6kV高压变频器对4#炉3台风机的驱动电动机进行了高压变频调速改造。表1和表2给出了4#炉3台风机和配套电动机的主要工作参数。 表1 4#炉风机的工作参数 风机名称 型 号 额定风量/（m3/s） 额定风压/kPa 额定转速/（r/min） 一次风机 89RB1216 37.21 23.28 1490 二次风机 G6-31№20F 35.51 15.85 1490 1#引风机 Y5-54№21.5F 55.77 5.54 990 表2 4#炉风机配套电动机的工作参数 风机名称 电动机型号 额定电压/V 额定电流/A 额定功率/kW 功率因数 额定转速/（r/min） 一次风机 YFKK5004-4 6000 131 1120 0.85 1490 二次风机 YFKK5001-4 6000 94 800 0.85 1490 1#引风机 YFKK4505-6W 6000 61 500 0.85 990 1 变频调速的节能原理[1] 由风机的相似定律可知： 风机风量 Q∝n； 风机风压 H∝n2 ； 风机轴功率 P∝n3 (轴功率P=Q·H)。 即风机的轴功率与其转速的3次方成正比，转速下降，则风机能耗减少。例如：当流量减少到原来的90%时，轴功率将降低到原轴功率的72.9%；当流量减少到原来的70%时，轴功率将下降到原轴功率的34.3%。而采用挡板节流调节，轴功率变化不大。可见，采用变速调节减少风量可节约很多能量。 变频调速调节是当前众多变速调节方式中最理想的一种调节方式，它利用变频器直接控制电动机，实现变频调速。这种调速方式无中间环节，因而其控制精度高、调速平稳、使用可靠、输入功率因数高、效率高，同时其谐波分量小(输出波形接近于基波)，因此对于新、旧电动机都适合。 变频器调速，频率和转速之间有如下关系： 电动机转速（风机转速） n=60f(1-s)/p 式中n为电动机转速；f为电源频率；p为极对数；s为转差率。 2 高压变频器的工作原理 HARSVERT-A系列6kV高压